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CESAR JAVIER CHACARA ESPINOZA

CESAR JAVIER CHACARA ESPINOZA

CESAR JAVIER CHACARA ESPINOZA

Doctor en Ingeniería Civil, UNIVERSIDADE DO MINHO

Ingeniero Civil
DOCENTE ORDINARIO - ASOCIADO
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Ingeniería Civil

Investigaciones

Se encontraron 11 investigaciones

2022 - 2023

Getty Seismic Retrofitting Project

Este proyecto consiste en la aplicación de téncias no destructuvas, análisis estructural, y reconstrucción 3D en plataformas BIM para diagnosticar y evaluar estructuralmente el comportamiento de la Catedral de Ica. Para este proyecto, se aplicarán ensayos de vibraciones ambientales, sónicos y flat jack doble. Por el otro lado, se realizará la evaluación estructural usando herramientas analíticas y modelos numéricos basados en el método de elementos finitos, y la reconstrucción 3D se realizará en base a una nube de puntos híbrida y la aplicación de técnicas de modelado manual semi-automático así como la creación de familias de masa paramétricas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • getty conservation institute - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNIVERSIDADE DO MINHO - escola de engenharia (Financiadora)
2022 - 2023

Monitoring 4 Twin - Monitoreo dinámico continuo de construcciones históricas emblemáticas en regiones altamente sísmicas: El caso de la Basílica Catedral de Lima

En este proyecto se plantea realizar un monitoreo dinámico en una de las edificaciones patrimoniales más emblemáticas del país, La Basílica Catedral de Lima que está catalogada como Patrimonio Cultural de la Humanidad. El proyecto incluye la implementación de un sistema de acelerómetros triaxiales ubicados estratégicamente en la estructura que registren datos de manera continua y los envíen periódicamente a un servidor para su procesamiento en tiempo real. Este sistema permitiría observar las variaciones en las propiedades dinámicas de la estructura en tiempo real, y en base a umbrales de activación determinar si la estructura ha sufrido algún daño considerable. La importancia del proyecto radica en la complejidad y valor cultural del caso de estudio así como sentar las bases para futuros proyectos de conservación en estructuras históricas emblemáticas. Este proyecto constituye un primer paso para la implementación de un gemelo digital que muestre en tiempo real la respuesta dinámica de la estructura.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección Académica de Planeamiento y Evaluación (Financiadora)
2022 - 2023

SMART PRESERVING ¿ Metodología para la evaluación de vulnerabilidad sísmica del patrimonio arquitectónico de la costa central del Perú. El caso de las iglesias declaradas como Patrimonio de la Nación en el Centro Histórico de Lima

Este proyecto se enfoca en la estimación de la vulnerabilidad sísmica de iglesias declaradas como Patrimonio de la Nación en el Centro Histórico de Lima. Esto constituye una primera etapa en la implementación de la herramienta digital SMART PRESERVING, la cual permitirá la evaluación sistemáticamente de vulnerabilidad de este tipo de iglesias. Esta primera etapa incluye el levantamiento de información in-situ mediante inspección visual y fotogrametría aérea, la definición de las tipologías estructurales de las iglesias y la cuantificación rápida de la vulnerabilidad. Para la validación de esta herramienta, el proyecto considera iglesias declaradas como Patrimonio de la Nación ubicadas en el Centro Histórico de Lima. La selección de esta región recae en su importancia histórica y en el interés de las autoridades y de los administradores de los inmuebles en la conservación del patrimonio. Asimismo, este proyecto constituye el primer intento para la creación de una herramienta de vulnerabilidad sísmica que se puede extender a las diferentes regiones de América Latina.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección Académica de Planeamiento y Evaluación (Financiadora)
2022

Elaboración de investigación y diagnóstico técnico de intervención del sitio patrimonial fortaleza de Kuélap - fase 0

El proyecto consiste en la elaboración de una propuesta interdisciplinaria para analizar la problemática de conservación de la Fortaleza de Kuélap. Las componentes propuestas en esta Hoja de Ruta responden a un análisis y evaluación minuciosa que se hizo a lo largo de cuatro meses de trabajo. En este tiempo se realizó una revisión preliminar de la documentación alcanzada por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, UNESCO-Perú, así como una visita de campo de 10 días que se hizo con el objetivo de evaluar in-situ las condiciones de la fortaleza.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • DREXEL UNIVERSITY - - (Financiadora)
  • Ludwig Boltzmann Institute for Archaeological Prospection and Virtual Archaeology - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNESCO PERU - - (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE BROWN - - (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD DE VIENA - - (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS - - (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF WISCONSIN, MADISON - - (Financiadora)
2020 - 2022

Detección y localización automática de daño en construcciones patrimoniales de tierra utilizando técnicas experimentales y analíticas para el monitoreo de la salud estructural

El proyecto propone la aplicación combinada de técnicas de monitoreo estructural continuo con herramientas modernas de procesamiento de señales para la detección y localización de daño en construcciones patrimoniales de tierra. Se propone desarrollar una metodología que interprete automáticamente el registro de la respuesta dinámica de sistemas estructurales (se utilizará las frecuencias naturales y los modos de vibración) de tal manera que se la aísle de posibles influencias por cambios en los parámetros medio ambientales (humedad relativa y temperatura) de manera que se pueda obtener información acertada acerca de la existencia y ubicación del daño en edificaciones con sistemas estructurales de tierra. El proyecto propone la elaboración de una red neuronal especializada en detectar y localizar daño estructural en construcciones de tierra, para luego ser evaluada y validada con ensayos realizados en laboratorio para arcos y muros de tierra. Finalmente, se implementará como procesamiento de apoyo en el monitoreo estructural de las iglesias de Andahuaylillas y Huaro, las cuales forman parte de la ruta del barroco andino en Cusco. El conocimiento adquirido y herramientas generadas se integran perfectamente en el trabajo que viene desarrollando el grupo de investigación que presenta esta propuesta (Engineering and Heritage) en relación al desarrollo de herramientas modernas de ingeniería para entender el comportamiento de edificios existentes. Además, el conocimiento generado, podrá ser extrapolado para el estudio de edificaciones patrimoniales, modernas e infraestructura civil esencial (ej. puentes, hospitales, etc.) que requieren de técnicas experimentales que permitan controlar su desempeño sísmico, optimizar procesos de mantenimiento y anticipar problemas relacionados a la degradación estructural.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2019 - 2022

Heritage Assessment - Desarrollo de herramientas de ingeniería inversa para el diagnóstico estructural de edificaciones históricas localizadas en áreas sísmicas: El caso de la Iglesia de la Compañía de Jesús en la Plaza de Armas del Cusco.

Este proyecto propone desarrollar e integrar una serie de herramientas de ingeniería inversa para el iagnóstico estructural de edificaciones históricas de carácter emblemático localizadas en áreas sísmicas. El proyecto incluye la exploración de técnicas de cuatro áreas: levantamiento geométrico, caracterización de materiales, modelado numérico y análisis sísmico. Para el levantamiento geométrico, se propondrá una estrategia de integración de fotogrametría y escáner láser para la generación de modelos sólidos y el desarrollo de registros de realidad virtual. Para la caracterización de materiales se integrarán técnicas no destructivas in-situ como termografía y boroscopía para la inspección estructural, así como ensayos sónicos y análisis modal operacional para la cuantificación de propiedades estructurales. El modelado numérico de desarrollará considerando dos herramientas computacionales: elementos finitos y macro elementos discretos. Se desarrollará una propuesta para la implementación de modelos a partir de nubes 3D. Por otro lado, la calibración de los modelos numéricos se realizará utilizando técnicas iterativas de optimización. Finalmente, para el análisis sísmico se utilizará análisis estático no lineal considerando proporcionalidad a varios modos de vibración, así como análisis no lineal tiempo-historia. Las técnicas de ingeniería inversa que se implementarán serán validadas en la iglesia de la Compañía de Jesús del Cusco que data del siglo XVII y que está ubicada en la plaza de Armas de esa ciudad. La integración de estas técnicas proporcionará, desde el punto de vista práctico, información valiosa para preservar una de las iglesias más emblemáticas del Perú. Desde el punto de vista científico, el proyecto permitirá desarrollar técnicas de inspección, diagnóstico y evaluación estructural de construcciones de mampostería histórica de piedra lo cual, además de ser un hito en la ingeniería peruana, permitirá generar conocimiento replicable en América Latina.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Gestión de la Investigación (DGI) (Financiadora)
2021

Modelación numérica de ensayos experimentales de prismas de adobe bajo diferentes enfoques numéricos

En esta investigación se analizará la factibilidad del uso de elementos con daño distribuido para reproducir ensayos experimentales realizados en pilas y muretes de adobe. Se usará el programa Abaqus bajo el enfoque de los elementos finitos y dentro de una plataforma implícita y explícita. También, se usará el programa DIANA. Las pilas se modelarán como un solo material equivalente que asuma las propiedades de adobe y mortero, y luego un modelo identificando la diversidad de los materiales. Se verificará que el patrón de daños numérico sea similar al de los experimentos. Se espera verificar las ventajas y desventajas de una u otra modelación y se brindará una metodología de análisis para posteriores investigaciones.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento de Ingenieria (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID - Escuela de Caminos, Canales y Puertos (Financiadora)
2018 - 2019

Análisis sísmico de construcciones históricas de albañilería de adobe mediante el uso de macro-elementos. Caso de estudio: La iglesia de Huaro, Cusco

Este proyecto de investigación se enfoca en el estudio del comportamiento sísmicoo de estructuras de albañilería de adobe utilizando una metodología de modelado innovadora. Esta metodología se basa en un número reducido de grados de libertad generando una reducción significativa en la demanda computacional. Esto permite que la evaluación del comportamiento sísmico de estructuras se realice desde una prespectiva práctica e ingenieril. En este proyecto, el modelo numérico de la igledia de Huaro, ubicada en la ciudad del Cusco, será sometido inicialmente a análisis no lineales en el rango elastico. La validación de este modelo se realizará mediante la comparición de los resultados obtenidos con la respuesta de la estructura mediante el uso de modelos numéricos sofisticados. Posteriormente, se realizarán ensayos dinámicos no lineales considerando registros sísmicos reales y registros artificiales de acuerdo a la norma peruana. Cabe mencionar que este proyecto no cuenta con financiamiento, pero es un tema de investigación importante para el grupo de investigación ya que el tema es de gran novedad, y abrirá puertas para diversas investigaciones y propuestas de proyectos.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Financiamiento privado - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Sección de Ingeniería Civil (Financiadora)